هل خفض هدر الطاقة مشكلة يمكن أن تحلها البيانات الضخمة؟

البيانات الكبيرة هي أخبار كبيرة على مستويات متعددة. في حين أن معظم الشركات تفكر في البيانات الضخمة من حيث الكيفية التي يمكن أن تعزز بها النتائج النهائية ، فإن البيانات الضخمة لديها القدرة على فعل الكثير أكثر من إنشاء إعلانات أكثر استهدافًا. في الواقع ، يمكن أن تحل البيانات الضخمة بعضًا من أكبر المشكلات التي نواجهها على المستوى العالمي ، بما في ذلك هدر الطاقة.

عندما يتعلق الأمر بالتكنولوجيا النظيفة ، فقد تجاوزت البيانات الضخمة مصادر الطاقة البديلة والسيارات الكهربائية من حيث إمكاناتها. لقد أدت القدرة على جمع وتفسير كميات هائلة من البيانات حول استخدام الطاقة بالفعل إلى ابتكار ابتكاري في توفير الطاقة لكل من المستهلكين ومقدمي الطاقة - وتستعد هذه التقنيات لتصبح أكثر تطوراً وانتشارًا في المستقبل القريب.

البيانات الكبيرة وكفاءة استخدام الطاقة من جانب المستهلك

تعد كفاءة الطاقة قضية مهمة للعديد من المستهلكين والشركات. فكلما قل استهلاكهم للطاقة ، زادت الأموال التي يدخرونها ، لذلك من المفيد حرفياً تقليل هدر الطاقة. بصرف النظر عن العادات الموفرة للطاقة اليومية في إطفاء الأنوار والأجهزة وأجهزة الكمبيوتر المنزلية عندما لا تكون قيد الاستخدام ، يلجأ المستهلكون إلى الطرز الموفرة للطاقة لكل شيء بدءًا من فتحات أبواب الجراجات إلى أنظمة التدفئة والتبريد المنزلية.

كانت المشكلة التاريخية المتعلقة بكفاءة الطاقة المنزلية والتجارية هي نقص البيانات التفصيلية لاستهلاك الطاقة. يمثل التدفئة والتبريد حوالي 50٪ من إجمالي استخدام الطاقة في الولايات المتحدة ، لكن حتى استخدام الطاقة هذا موسمي ، بينما لا يتم تقسيم الـ 50٪ الأخرى بشكل كبير. تشير فواتير الخدمات الشهرية فقط إلى إجمالي الطاقة التي استخدمتها الأسرة في 30 يومًا - وليس كيفية استخدامها ، أو أين يمكن إهدارها.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه البيانات الضخمة. يمكن لأجهزة الاستشعار الذكية توفير بيانات دقيقة لاستخدام الطاقة المنزلية والتتبع والإبلاغ ليس فقط مقدار الطاقة المستخدمة ، ولكن عند حدوث الاستخدام - أو حتى كم يكلفك ترك سطح المكتب في المنزل ل ثماني ساعات بينما تذهب إلى العمل. يمكن تقديم هذه البيانات من خلال منصات الويب والجوال ، مما يتيح للمستهلكين اكتشاف هدر الطاقة والتحكم في استخدام الطاقة حتى عندما لا يكونون في منازلهم.

ومن الأمثلة الشائعة على ذلك ترموستات Nest الذكي. صممه مهندسون سابقون من شركة أبل ، حيث يحقق الجهاز ما كان من المفترض أن يقوم به منظم الحرارة ، لكنه لم يتمكن من جعله سهل الاستخدام بدرجة كافية. يتيح لك الحفاظ على ترموستات يتم الاتصال به باستمرار عندما لا يحتاج أي شخص إلى حرارة إضافية أو تبريد ، وضبطه على التحول إلى درجة الحرارة المناسبة عندما تريده ، على سبيل المثال قبل انقطاع المنبه الصباحي مباشرة ، أو عندما تعود إلى المنزل من العمل . بالإضافة إلى ذلك ، يتعرف منظم الحرارة في Nest على تفضيلاتك ويقوم بإجراء تعديلات تلقائية بناءً على إعداداتك التاريخية.

يمكن استخدام هذا النوع من التكنولوجيا للأضواء الأكثر ذكاءً والثلاجات وأبواب الجراج ومكيفات الهواء وأواني الفخار ورشات العشب وغيرها. كما يُظهر إمكانات البيانات الضخمة لإنشاء أسر ذكية كاملة تعمل بأقصى كفاءة في استخدام الطاقة. (هذا جزء مما يسمى بإنترنت الأشياء. تعرف على المزيد حول ما هو $ # @! هل إنترنت الأشياء ؟!)

قطع نفايات الطاقة الصناعية

بالإضافة إلى كفاءة استخدام الطاقة للمستهلك ، فإن البيانات الضخمة لديها القدرة على مساعدة المرافق في تحقيق إدارة أكثر ذكاءً للطاقة. من خلال البيانات الصحيحة ، يمكن للمرافق أن تزيد من كفاءة الشبكات المحملة بشكل كبير وأن تبقيها تعمل بسلاسة ، دون الحاجة إلى ضخ الأموال في مصانع جديدة.

المرافق تبقي السلطة تعمل 24/7. ومع ذلك ، فإن متطلبات الطاقة المتقلبة تتطلب منهم الحصول على طاقة احتياطية لتلبية الزيادة في الطلب ، كما هو الحال في منتصف يوم صيف حار أو خلال ليالي الشتاء المتجمدة. الحل الحالي لمعظم المرافق هو استخدام "مصانع الذروة". يمكن أن تصل تكلفة محطات الذروة إلى حوالي 8 أضعاف عدد ميغاواط / ساعة من الطاقة الخارجة عن الذروة ، وهي نائمة لأكثر من العام ، ومكلفة للتنشيط ، ناهيك عن التلوث الإضافي الذي تسببه أثناء التشغيل.

يمكن أن تقلل البيانات الضخمة أو تقضي على اعتماد المرافق على مصانع الذروة. من خلال العدادات والخوارزميات الذكية التي تعالج العوامل الخارجية مثل الطقس ، يمكن للمرافق تحويل استخدام الكهرباء غير الضروري إلى أوقات غير الذروة ، مما يقلل من طفرة الطلب القصوى والحفاظ على جميع استخدام الطاقة على الشبكات الرئيسية.

مع إدارة أكثر ذكاءً للطاقة ، يمكن أن تستمد المرافق قيمة حقيقية من مصادر الطاقة البديلة مثل الرياح والطاقة الشمسية. يمكن أن تساعد خلاصات البيانات الكبيرة الأدوات المساعدة على التعويض تلقائيًا عن الفترات التي لا يتم فيها توليد الطاقة الطبيعية. يمكن للنمذجة التنبؤية بالبيانات الضخمة أن تتيح للمرافق حساب أنماط الرياح والطاقة الشمسية بشكل أكثر دقة ، وتحسين تصميم وموقع توربينات الرياح والألواح الشمسية.

الجانب الآخر: مراكز البيانات وهدر الطاقة

تكمن إحدى المشكلات الرئيسية التي قد تعيق إمكانات البيانات الضخمة في حل مشاكل هدر الطاقة في البيانات الضخمة نفسها ، أو على الأقل ، الطريقة التي يتم بها إنشاء البيانات الضخمة. يتم إنتاج هذه الكميات التي لا يمكن تصورها من البيانات بواسطة مراكز البيانات ، والتي تتطلب بالطبع تشغيل الطاقة. والعديد من مراكز البيانات تهدر طاقة أكثر مما تستخدم.

مثل المرافق ، مراكز البيانات تعمل وتعمل 24/7. الحرارة هي قضية خطيرة. مع توليد المئات من الخوادم الضخمة الحرارة ، يجب تبريد المرافق باستمرار لمنع الانهيار الفعلي للبنية التحتية. ومع ذلك ، فإن معظم مراكز البيانات لا تعمل مع مراعاة كفاءة الطاقة. في الواقع ، وجد تقرير صادر عن صحيفة نيويورك تايمز عام 2012 أنه بدلاً من تعويض زيادة الطلب ، فإن معظم مراكز البيانات تعمل بأقصى قدر من الكفاءة على مدار الساعة - وتهدر 90 ٪ أو أكثر من الطاقة المستمدة من الشبكة.

تستهلك مراكز البيانات والاقتصاد الرقمي حاليًا حوالي 10٪ من الطاقة العالمية. إذا كانت البيانات الضخمة تهدف إلى حل مشكلة هدر الطاقة ، فيجب على الصناعة أن تمارس قبل الوعظ وأن تقوم أولاً بتشغيل أدوات الكفاءة الخاصة بها ، وإيجاد طرق لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين الاستخدام الكلي للطاقة دون المخاطرة بانقطاع العرض.

على الرغم من هذه العقبات ، إلا أن إمكانات البيانات الخضراء "الضخمة" هائلة. إن الاستفادة من عالم أكثر خضرة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة قد يكون مجرد فهم أفضل لكيفية استخدامنا للطاقة وأين يتم إهدارها في أغلب الأحيان.